下表为磷酸铁锂电池和锰酸锂、钴酸锂电池的几个比较明显的数据对比,主要通过标称电压、充放电压范围、体积比能量等几大方面进行对比。
电池正极材料 | 钴酸锂 | 锰酸锂 | 磷酸铁锂 |
标称电压 | 3.7V | 3.8V | 3.2V |
充放电压范围 | 2.8V-4.2V | 3.0V-4.2V | 2.0V-3.8V |
正极比容量 | 145mAh/g | 100mAh/g | 125mAh/g |
体积比能量 | 380-430Wh/L | 210-250Wh/L | 140-160Wh/L |
安全性 | 较差 | 好 | 优秀 |
晶型结构 | 层状 | 尖晶石 | 橄榄石 |
原材料来源 | 稀有贵重金属 | 来源广泛 | 来源广泛 |
材料降价空间 | 不大 | 不大 | 很大 |
从上表中我们可以看出,磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂三种使用不同正极材料的电池,虽然统称为锂离子电池,不过从其功能特性来看,还是存在较大差别的。
▶标称电压
首先就是电池标称电压,人们已经熟知的钴酸锂标称电压为3.7V,这也是目前非常常见的一种锂离子电池。而拥有更高电压的锰酸锂在近年来也被使用在一些手机和移动电源产品中,而磷酸铁锂的标称电压为3.2V,更低的电压值在电路设计和检测环节中需要使用特定的仪器才能够更加精准的检测。
▶充放电电压
其次为充放电电压的区别,从上表中我们可以看出,钴酸锂和锰酸锂的充电限制电压均为4.2V,也就是说在使用相同参数充电器的情况下,钴酸锂和锰酸锂的充电器是可以通用的,而充电限制电压为3.8V的磷酸铁锂电池需要单独的充电器材能避免过高的充电电压。
▶体积比能量
在相同体积的情况下,体积比能量越大的电池有着容量越高的优势,而在这项参数中,钴酸锂电芯的体积比能量以380-430Wh/L名列第一,而磷酸铁锂的 体积比能量只有140-160Wh/L,这也就是前文所提到的体积问题。而目前一些厂商会通过使用更加先进的制作工艺来解决这个问题,不过其制作成本会更 加昂贵。
▶安全性和材料降价空间
安全能力始终是消费者最为关注的,而磷酸铁锂凭借更宽旷的耐温特性和结构的稳定性,让其安全能力远高于钴酸锂和锰酸锂电池。而其整体价格的降价空间也要比早已普及多时的另外两种电池大。
可以看出,磷酸铁锂电芯无论是在安全性能、工作效率、使用温度还是循环寿命上,都有着更加明显的优势,不过其缺点也是比较明显的,就是在相同容量下有着更 大的体积,以及更高的制作成本。不过对于使用单节磷酸铁锂电芯的移动电源来说,无论是体积还是价格对于多数消费者来说还是可以接受的。